CC BY
9
© A.B. Валентов, О.Ю. Ретюнский, 2012
А.В. Валентов, О.Ю. Ретюнский
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЕЗЦОВ ИЗ БЕЗВОЛЬФРАМОВОГО ТВЕРДОГО СПЛАВА ПРИ ОБРАБОТКЕ ДЕТАЛЕЙ ГОРНЫХ МАШИН, ВОССТАНОВЛЕННЫХ НАПЛАВКОЙ
Рассмотрены результаты эксплуатационных испытаний резцов с пластинками из твердого сплава КНТ16 и ТН20, паянных на специальный железоуглеродистый припой, при обработке поверхностей, восстановленных наплавкой. По результатам испытаний стойкость инструментов увеличилась в 5—7 раз в зависимости от технологических режимов обработки наплавленной поверхности.
Ключевые слова: наплавка, припой, резец, испытания, стойкость, качество поверхности.
Лабораторные испытания твердых сплавав на износостойкость, результаты которых представлены на рисунке 1, показали высокую инстенсивность приработочного износа твердого сплава Т15К6 Ьз до 0,4 мм, по сравнению с твердым сплавом марки КНТ16 Ьз до 0,2...0,22 мм в зависимости от способа крепления пластинки твердого сплава. На втором этапе износ по задней поверхности сплава КНТ16, паянного на РеС припой, оставался практически постоянным, остальные образцы показали увеличение величины износа, особенно сильно для сплава Т15К6 с механическим креплением пластинки.
Высокая интенсивность приработочного износа связана с наличием дефектного поверхностного слоя до 0,1 мм, связанного с результатом взаимодействия поверхности твердого сплава с воздухом и флюсом во время высокотемпературного нагрева
Результаты испытаний подтвердили исследования авторов [1,2], что свидетельствует об отсутствие отрицательного воздействия на режущие и прочностные характеристики твердых сплавов при кратковременной («45 сек.) высокотемпературной (около 11800С) пайке.
Положительным фактором тугоплавкости припоя следует считать то, что повышение температуры плавления ведет к резкому увеличению адгезии и диффузии с материалами паяемых элементов при хорошей растекаемости и смачиваемости. Это
Рис. 1. Результаты лабораторных испытаний на износостойкость по критерию износа задней поверхности.
обуславливается достаточной энергией активации паяемых материалов, так как считается, что термодинамическая активность элементов становится существенно заметной только при Т=2/3Тпл. относительно температуры плавления основных компонентов [3]. При этом более тугоплавкий припой будет в большей степени сохранять свои прочностные характеристики при повышенных эксплуатационных температурах.
Стойкостные экспериментальные исследования проводились путем полуавтоматической наплавки материала на заготовку (табл.1,2), а так же
Рис. 2. Подготовка наплавленной поверхности для токарной обработки резцами с пластинками твердого сплава КНТ16 и ТН20
Таблица 1
Результаты экспериментальных исследований при подаче 0,35 мм/об, глубине обработки 1 мм
№экспе- Режимы Стойкость, мин
римента Частота, Скорость, Подача, Глубина, Т5К10 КТН16 ТН20
об/мин м/мин мм/об мм
1 100 34 0,35 1 12 104 86
2 125 42 0,35 1 7 95 87
3 160 54 0,35 1 16 92 99
4 200 67 0,35 1 18 112 50
5 250 84 0,35 1 18 107 75
6 315 106 0,35 1 8 105 81
7 315 106 0,35 1 9 98 69
8 400 134 0,35 1 8 87 62
9 400 134 0,35 1 12 85 35
10 500 168 0,35 1 5 82 55
11 500 168 0,35 1 6 85 68
12 630 212 0,35 1 3 74 0
13 630 212 0,35 1 2 79 61
14 800 269 0,35 1 1 2 92
15 800 269 0,35 1 0 65 58
16 1000 336 0,35 1 0 59 50
17 1250 420 0,35 1 0 52 44
Таблица 2
Результаты экспериментальных исследований при подаче 0,5 мм/об, глубине обработки 1,5 мм
№экспе Режимы Стойкость, мин
римента Частота, Скорость, Подача, Глубина, Т5К10 КТН16 ТН20
об/мин м/мин мм/об мм
1 100 34 0,5 1,5 11 112 101
2 125 42 0,5 1,5 8 105 67
3 160 54 0,5 1,5 15 107 84
4 200 67 0,5 1,5 16 131 95
5 250 84 0,5 1,5 3 100 88
6 315 106 0,5 1,5 14 65 76
7 315 106 0,5 1,5 6 101 72
8 400 134 0,5 1,5 6 74 0
9 400 134 0,5 1,5 5 72 59
10 500 168 0,5 1,5 8 91 47
11 500 168 0,5 1,5 3 70 42
12 630 212 0,5 1,5 2 86 58
13 630 212 0,5 1,5 2 82 37
14 800 269 0,5 1,5 1 64 44
15 800 269 0,5 1,5 0 32 49
16 1000 336 0,5 1,5 0 59 38
17 1250 420 0,5 1,5 0 55 35
j- Ц Sl s7 Ä .;ir ffi BS a W Ь8 m IS Zfi$ ¿t? Ш iW
ff it/fmn
Рис. 3. Результаты экспериментальных исследований стойкости
Рис. 4. Результаты экспериментальных исследований стойкости
при ручной вибродуговой наплавке электродами 25мм наплавочного материала (рис.2) при различных режимах обработки.
Обработка результатов экспериментов представлена на рис. 3, 4.
По результатам экспериментов можно сделать ряд выводов:
• стойкость инструментов, паянных на РеС-припой увеличилась в 5—7 раз в зависимости от типа применяемого твердого сплава и технологических режимов обработки;
• выпадающие значения параметров для некоторых экспериментов являются статистически незначимыми. Незначительное время обработки здесь связано с наличием дефектов в пластинках твердого сплава;
• низкая величина достоверности аппроксимации И2 обусловлена широким спектром разброса значений стойкости, что связано с обработкой наплавленной поверхности, имеющей переменные значения твердости и непостоянную величину припуска на механическую обработку;
— оптимальным значением скорости резания по рисункам 3,4 следует считать интервал от 100 до 200.250 м/мин.
- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Лошак М.Г. Прочность и долговечность твердых сплавов. — Киев: Наук. думка, 1984. — 328 с.
2. Клочко H.A., Херсонский А.К. Исследование влияния термической обработки на напряженное состояние и свойства изделий из спеченных твердых сплавов / Твердые сплавы и инструмент: Сб. науч. тр. / ВНИИТС — М.: Металлургия 1986. — с. 56—60.
3. Хорунов Б.Ф., Дорофеева Э.Н. О разработке среднеплавких безсе-ребрянных припоев / Прогрессивные методы высокотемпературной пайки: сб. науч. тр. / АН УССР. Ин-т эл. сварки им.Е.О. Патона: Киев, 1989. — с. 5—11.
КОРОТКО ОБ АВТОРАХ -
Балентов А.Б., Ретюнский О.Ю. — Юргинский технологический институт (филиал) Томского политехнического университета, valentov@mail.ru.
д
